No.88 July 2011
The Shipbuilding Research Centre of Japan
No. 88

●目

次●

水槽試験用設備の地震対策

1 水槽試験用設備の地震対策					page 1

2	造船技術センターで実施している CO2 削

東日本大震災震は東京地区にも大きなする必要が生じています。そのため、電減技術に関する共同研究について		

影響があり、SRCにおいても水槽試験実力使用量の多い模型船用パラフィン溶解

施時に地震が発生したため、地震により設備の夜間運転等の安全対策として地震発生した水槽の波により、水槽にセット検知装置を装備し、地震による自動停止

した模型船が浸水し、搭載していた計測と共に電源も完全に切れる非常停止機能

機器と共に水没する被害がありました。

を追加することとしています。これらの水槽試験に使用する動力計等の計測機対策により、水槽試験業務に支障の出る

page 2
3 愛媛県越智郡上島町
		

快速船「つばめ」
page 44	マレーシア国税関向けテロ対策等治安無償資金協力（その 2）			page 6器は予備として複数台保有しており、今回の地震による水槽試
験への影響は軽微で済みましたが、模型船用5 船型の数式表示について（8）			

NC 切 削 機 な ど の 大 型

		

設備は代替え装置がな

page 8

いため、一度大きなト

6 SRC 資料室			

ラブルが発生すると水（8） 推進性能と相関（その 1）		槽業務が長期間にわた		page 10

7 トピックス等					page 12ことがないようにしています。

り停止することになります。
従 来 か ら、NC 切 削機には自動非常停止機
能は装備してありましたが、この度、地震対策として非常停止した
ときに本体のみならず完全に電源が切れる機能を追加し、より安全機能を高めました。
また、最近の電力事情に対応するため、電力使用量の多い設備の稼働時間を他の設備と重ならないように調整

東日本大震災復興キャンペーンを当センターも財団法人

日本造船技術センター

応援しています。

〒180-0003 東京都武蔵野市吉祥寺南町1丁目6番1号
吉祥寺スバルビル3階TEL 0422-40-2820 FAX 0422-40-2827

1

造船技術センターで実施している
CO2 削減技術に関する共同研究について

1. はじめに
国際海運からの CO2 排出量は、ドイツ

満載状態
喫水線

ため、海水（バラスト水）をタンクに積MIBS載し安全性を確保しています。

一国の排出量に相当する年間約 9億トン

バラスト水を積載することは船舶にであり、また、近年のアジアを中心とすとって単なる重石を運んでいるに過ぎる海上物流量の増加等に伴って今後の排ず、一般的に推進効率を低下させます。

出量の増大が見込まれることから、国際

また、積み荷地で排出するバラスト水が海運からの排出削減は地球温暖化対策に

現地の海洋生態系を擾乱することからバおいて喫緊の課題です。

ラスト水管理条約（未発効）で排出に規け船首形状の開発

制がかけられます。

共同研究者：内海造船㈱国土交通省では、船舶からの CO2 排出

実用上、十分な船底幅を確保（MIBS）

在来船型

図−１ MIBSのミドシップ概略形状（2）波浪中の抵抗増加の少ない PCTC向量の 30% 削減を目標として平成 21年度

本研究は、バラスト水の積載量を低減

共同研究期間：	平成 22 ～ 23年度（国から 4カ年の計画で、民間等における新することで、空荷状態での推進性能を大は平成 21 ～ 23年度）

技術開発に対する補助事業（船舶からの幅に改善するとともに、バラスト水管理

CO2 削減技術開発支援事業）を実施して条約への対応を容易ならしめるバラスト

船舶が航行するとき水面は盛り上がいるところです。

水低減船（Minimum Ballast water Ship：

り、波はこの盛り上がった水面の上を進MIBS）を開発するものです。

むことになります。この時、スプレー状

海事関係技術の中核法人である当セン
ターでは、海事関係業界の技術力の強化

MIBS は船底を傾斜させ、V 字形状にの波が船体にかかり抵抗となります。本を通じて我が国造船技術の向上に貢献すすることで、バラスト水を積載しなくて研究は、
CO2 排出量の大きい PCTC（Pure

るとともに自身の技術力向上も目指し、も、船首船尾の喫水を確保できる船です。

Car and Truck Carrier）等の大型中高速

国の事業として採択された技術開発のプ（図− 1）

船を対象として、スプレー状の波によるロジェクトのうち当会の業務に関連の深本研究では、①すぐに実船の建造が可抵抗成分を減少させることにより、波浪

い 4 つの課題について、2009年度より能であること、②満載時と空荷時での所

中 の 抵 抗 増 加 量 20% 削 減、 燃 費 低 減

海運・造船事業者等との共同研究を実施

要馬力を平均10% 以上削減できること、

2% を目指すものです。

しています。

③バラスト水の大幅に削減できること、

具体的には、スプレー状の波を抑える④従来船型と同様な運航維持が可能であことを目的として、船首水面上に長手方ます。

ることを開発目標とし、VLCCとバルカー

向に段差もしくは明瞭な変曲点を設けた

2.	各共同研究課題の概要の基本計画を完成させることとしていま

小型軽量な船首付加物（SPRAY TEARINGす。

PLATE：STEP（ステップ））（図− 2）

以下にこれら共同研究の概要を紹介し（1）空荷時に積載するバラスト水を少な

本研究において、当センターでは、両を開発し、水槽試験等でその効果を確認

くし、推進効率を高める船型の開発

船種の初期計画への助言、船型設計、水するとともに、最終的には実船に装備し共同研究者：㈱名村造船所、槽試験や数値計算（CFD）等による推進て設計点における CO2 削減量を検証する

性能評価を担当しています。

こととしています。

㈱大島造船所
共同研究期間：	平成 22 ～ 23年度（国

現状、VLCC、バルカーともに CO2 排

平成 22年度までに内海造船は海上技は平成 21 ～ 23年度）

出量10% 以上、バラスト水積載量 70%

術安全研究所とともに小型模型船を用い以上の低減が実現できる見込みであり、た性能解析を実施し、STEP の装備によ

本研究成果が今後の実船建造へ繋がるこり波浪中での抵抗増加量約18%、BF6とを期待しています。

における燃料消費率約 2% の低減を確認

船舶は多くの場合、空荷状態において、喫水が浅くなる事で発生する船首船底ス

2ラミングやプロペラレーシングの防止の

SRC News No.88 July 2011

しています。今年度の実船（自動車運搬

合、特に喫水の深い船型においてエネルの推進力を商船の補助動力として用いる船）を用いた試験での効果の検証が待た

ギーのロスが大きいことや、配管の設計とともに最適な運航を実現することによれます。なお、実船試験の供試船についや施工上の制約等解決すべき技術的問題

り、航行時に排出される CO2 の削減を目ては、財団法人日本海事協会の実海域性も多くあります。

指すものです。CO2 削減目標は、帆走に能指標（海の10 モード）鑑定を取得しています。

省エネ装置「ステップ」

本研究は、大型外航船及び小型外航船より 2.5%、ウェザールーティングシス

に実装するための空気潤滑システム

テムを活用した最適運航により 2.5% の（図− 3）を開発することを通じ、実船計 5% となっています。

に同システムを設備する上での工作面を具体的には①最適な形状の帆の開発、含む技術的課題を抽出・解決するととも②帆の格納方法の検討、③運航を最適化に、効果の検証を行うものです。

する方法の開発が目標です。

そ の た め、 今 後 実 際 に 建 造 さ れ る

平成 22 年度までに、各種の帆形状に90,000DW バルカー（大型外航船）、ハ

ついて風洞試験を実施し、採用する帆形

ンディーバルカー（小型外航船）につい状を決定したところであり、今後はシスて、システムの設計、実装、実船試験にテム全体としての検討と効果の検証を実よる効果の検証を実施します。

施していくこととしています。

平 成 22 年 度 ま
でに、小型外航船について浅喫水時における効果の確認ができているところであり、今後
はよりエネルギー
ロスが大きいと考ステップ付き PCTC図− 2 小型軽量な船首付加物（SPRAYTEARING PLATE：STEP（ステップ））

図− 4 実用的な大型単葉帆（起倒式）えられる深喫水状
態での効果の確認、大型外航船への装備と効果の確認を進め、気泡を吹き出す機
構の場所や吹き出し方法の見直し等に反映させていくこととしています。

3. さいごに冒頭に述べた国土交通省の船舶からのCO2 削減技術開発支援事業は 22 テーマ（3）水中の船体を気泡で覆って船体の摩の 研 究 を 採 択 し て お り（http://www.

擦抵抗を低減する技術（空気潤滑法）

mlit.go.jp/maritime/safetyenv/110331の開発

marine_inovation_6.pdf）、これらの成果

共同研究者：

を組み合わせることで外航海運からの［大型外航船］㈱大島造船所、

CO2 削減 30% の実現を目指しています。

日本郵船㈱、㈱ MTI［小型外航船］今治造船㈱図− 3 空気潤滑システムの概要と開発

共同研究期間：［大型外航船］
	平成 22 ～ 24年度（国は平成 21 ～ 24年度）［小型外航船］
	平成 22 ～ 23年度（国の成果は選択できる技術のバリエーショ（4）高性能・高機能帆を用いた次世代帆走商船の研究開発
共同研究者：ユニバーサル造船㈱は平成 21 ～ 23年度）

共同研究期間：	平成 21 ～ 23年度（国水中の船体を気泡で覆うことで摩擦抵は平成 21 ～ 23年度）

抗が低減できることは知られていますが、その効果を実際の船舶に適用する場

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ここに紹介した 4テーマは、国全体のプロジェクトの一部ではあるものの、そンを広げるという意味で大きな価値があるものと考えています。
これら成果が近い将来実船に反映され世界の海に乗り出していくことを期待し
ています。
（企画室

井上

剛）

本研究は、
高性能・高機能な帆（図− 4）3

愛媛県越智郡上島町

快速船「つばめ」－全軽合金製高速旅客船－

1． はじめにしまなみ海道の全面開通による海路のいました。
以下に本船の概要と性能を紹介致しま

利用客の減少、及び近年の燃料費の高騰す。

により、今治市と尾道市を結ぶ定期航路

2．	本船の概要の採算悪化が懸念される中、愛媛県越智4

月から平成 23 年 3 月まで建造監理を行

後部客室の右舷後部は多目的トイレ（バリアフリートイレ）を配し、左舷後部にはバリアフリー席を設けています。
操舵室後部のオーニング下は展望客席として瀬戸の島々をその空気とともに満喫できるようにしております。

郡上島町では通勤・通学をはじめお年寄

設計コンペの結果、尾道市の常石林業

また、本航路は郵便輸送に供されおり、りの通院等を確保する目的で、新鋭の高建設カンパニーが最優秀のデザインと選上甲板後部には郵便庫を配すと共に、一速旅客船の導入を決定されました。建造

定され、提案あった船型を設計展開後、般貨物用に貨物庫を配しております。

所選定に当たっては、新型船建造にふさ建造工事を実施しました。本船は、快適

操舵室は、後部客室前端上に配して、わしい各種アイデアを公募するため、建性を兼ね備えた高速船というイメージの後部客室前端の階段からアクセスすると造所に設計コンペを公示し、その中から「快速船」という呼び名で建造されまし

ともに、旅客は本階段にて展望客席に行

最優秀に選定された船型を選択致しました。

けるようにしております。

た。

（1）一般配置

上甲板下は前より、船首倉庫、空所（燃当センターでは平成 22 年の 5 月から

客室は、前後に分けられ、前部客室は料タンク区画）、機関室、舵機室の 4 区

6 月に本船の設計コンペ支援業務を、7

後部より一段低い配置としております。

画としており、機関室には、大馬力主機

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関 2基及び発電機1基、配電盤等を効率

ト以上の高速化が達成されています。

よく配置し、騒音、振動にも配慮した構（2）快適性
客室の椅子は全て豪州製であり、快適造としております。

な座り心地を確保しております。前部客席の椅子は暖色系、後部客席の椅子は寒（2）主要目船質

軽合金

色系としてメリハリを付け、左右の客席

全

長24.50 m

間の距離もゆったりと取っております。

登録長さ23.10 m

振動、騒音は、客席下に施工した制振幅 （型）5.00 m材の効果により低く抑えられておりま

深

さ（型）

2.10 mす。

計画満載喫水0.90 m（3）乗り込みランプ

総トン数

50トン

本船中央部左舷に設けた油圧式の乗客

格

JG 第 2種船用乗り込みランプは、バリアフリー規則

航行区域

平水

をクリアーしたものとなっており、展張・

28.2ノット

揚収時間も短く、迅速な乗下船を可能と

資

試運転最大速力
航海速力
最大搭載人員

22ノット

後部客席

しています。

乗員

2名

後部左舷のランプは同様に油圧式とし

旅客

97名

て、自転車の乗下船及び貨物（郵便を含

合計

99名

む）の積み込みを効率的に行えるようにしています。

（3）主要装備
主機関

610kW

2基

主発電機

30kVA

1基

変圧器

5kVA

1基

操舵装置			

1式

NAVnet3D			

1式

4． 本船主要機器写真
本船の主要部の写真を以下に示しま
す。

展望デッキ

5． おわりに
本船の設計コンペ、建造監理を通して（内訳）
ディスプレイ1台

船主である上島町殿には終始適切なご支

レーダーアンテナ

1台

援を戴き、運航者である芸予汽船株式会

GPS			

1台

社殿には、建造段階にてご支援を戴きまウェザーステーション

1台した。心よりお礼申し上げます。また、監視カメラ装置

1式

建造に当られたツネイシクラフト＆ファ

運航情報モニター装置

1式

シリティーズ（旧常石林業建設カンパ

3． 特徴ニー）殿には高度な造船技術とセンス溢（1）高速化されましたことを付記致します。

れるアイデアを駆使して本船建造に尽力（海洋技術部

今治～尾道間の長距離の航路は、島づ

石井哲郎）

たいに接岸、離岸を繰り返すため、運航ダイヤを守るためには広範囲な海域にて十分な速力の余裕を持つ必要があります。このため、本船は航海速力 22 ノッ

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前部客席

5

マレーシア国税関向けテロ対策等治安無償資金協力 （その 2）

1．はじめに実施等一連の作業を含めています。こういった作業に意外と日数を要します。

マレーシア国（以下「マ」国という）JICA案件については国際入札が原則で税関へのテロ対策等治安無償資金協力にすが、調達する製品・製造は原則日本の関し、当センターは国際協力機構（JICA）

メーカーあるいは被援助国のメーカーとの案件「海上密輸等取締能力強化計画」

なります。被援助国メーカーの場合は、プロジェクトに参加し、高速艇10 隻及日本の商社が契約者となります。本件のび14 基の赤外線監視カメラの調達に関入札については税関長官以下 3名が来日する基本設計調査業務、実施設計・建造

し入札を行いました。入札の結果はヤマ/ 調達監理に関するコンサルタント業務

ハ発動機（株）殿が落札しました。

を行いました。
2011年 3 月に無事業務を完了しまし（建造監理）

連続建造中風景

3． 試運転および輸送
出来上がった高速艇は数隻ずつ纏めて船舶については注文生産であり、建造試運転を行いました。1号艇はプロトタ

き第 2回目として報告します。

中から、発注者（若しくは代理人）が検イプとしての役割が有り、ヤマハの本拠

2．実施設計と建造 / 調達監理

査機関とともに、図面承認・検査を行い地に近い浜名湖に移送し、社内テスト・建造（施工）監理することが通例となっ調整を行ったのち、「マ」国税関からのたので、その概要について前号に引き続前号までに紹介したコンサルタント契ていますが、小型舟艇の業界では、発注

検査官 2名の立ち会いの下で、公式試運

約に引き続きコンサルタントの設計監理

者が技術的に詳しくないことも多く、製転を行いました。静水中での 55ノット

業務について紹介します。

造者に任せっきりの風習があり、製造者

以上の保証値を満足し、また、静水中でJICAで言う設計監理とは事業実施段階

が発注者（代理としてのコンサルタント）

は最高速度においてもポーポイジング

におけるコンサルタントの技術サービス

へ図面承認を申請することや検査の申請（上下の頭振り）は発生せず、外乱（波）（詳細設計および建造監理（カタログ製に関しては不慣れな点が見受けられましがある場合でも、50 ノットを越えたあ品の調達の場合は調達監理）という）をた。また、取り付ける部品についても皆たりで初めて発生するという優れた船型言います。詳細設計には国際入札の実施

同じ性能を有するというマスプロ生産のでした。1号艇以外は数艇を纏めて、建作業として入札に添付する設計図書の考え方があり、その考え方が試験検査の造工場に近い伊勢市あるいは鳥羽市沖の他、入札関連図書（入札案内書、入札公場面で随所に現れ、文化の違いをつくづ

静水域で試運転を行いました。

告文、事前審査基準、入札手順書、契約

く考えさせられた事でした。とはいえ何条件書、契約書案、評価報告等）の作成

とか乗り切って客先の満足するものに仕から、事前審査の実行、入札会場の手配、上げる事ができました。

被援助国の入札立会人の来日手配、入札
この高速艇はヤマハの完全管理の下で伊勢市のニュージャパンマリン社の工場で製作されました。船体設計図により、木製のオス型を作成して FRPの建造用のメス型モールドを作成し、このモールド長官自らの性能確認（試運転時）を使って10 隻を建造しました。モール

業者契約調印式

6

ド内の1隻分の外板工事は約 2週間で完「マ」国側も 4, 5, 6号艇の試運転では成し、脱型して後工程に送られ順次出来

税関長官および、9, 10号艇の試運転で上がります。

は副長官を団長に来日し性能確認すると

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いう熱の入れようでした。それ以外の艇ました。ポートクラン税関基地での引き待を受け、総勢約100名参列の立派な式についてはコンサルタントの立ち会いの渡しは、この基地が河口にあり、干潮時典が挙行されました。

みとしましたが、いずれも問題なく試験には桟橋部が干上がる状態で、6隻係留は合格しました。

できない事が判明し、急遽対岸の民間の5． マレーシア紀行（つづき）

ヨットクラブの桟橋を借りる事になりま
（輸送）

した。

クアラルンプールの中心部では近代的なショッピングモールがあり、日本の伊引き渡しは 6隻を先に半島側ポートク

東マレーシア側の 4隻はコタキナバル

ラン港で、4 隻を後でボルネオ島コタキ

港で行いましたがこちらも税関案件とい

ナバル港にての現地渡しということで、うことで、港湾当局の協力もあり、スムー

貨物船の手配も別々となりました。

ズに完了しました。

勢丹、ジャスコなどが出店しており、外国という感じがしません。
イスラム社会の印象はブルカと呼ばれる眼だけ出した黒い衣装を身につけた女

コタキナバル税関基地では桟橋の下を性を思い浮かべますが、マレーシアでは

子供のワニ（体長1.5 m 位）が遊泳してブルカは着用せず、バティック姿です。

歓迎してくれました。
（海でワニがいる

女性の地位が高く、政府内でも事務次官のを見るのは初めてでしたが、近くに親など要職についている人もいます。

ワニがいるかと思うとゾッとしました。
）

4． 引き渡しおよび式典
貨物船上の高速艇

引き渡しは JICA の標準では引き渡し
図書確認・調印等事務的に粛々と行われ輸送は貨物船のデッキに架台ごと搭載

るものですが、別途通例として、被援助して行いましたが、マスト等上部の突起

国の実施機関が主催して日本国民への感

物はクレーン作業の邪魔になることか

謝の気持ちを込め、大使、JICAなど日本

ら、取り外して輸送し、現地で再取り付

側関係者を招き、また自国内に紹介するけを行いました。

目的で自国関係者を招いて式典が行われ役所でも共働きが見受けられ、今回のバティックを装った税関幹部の夫人たち

ポートクラン港はクアラルンプールのます。他国ではこのあたりの要領が判ら

プロジェクト関係者でも夫人の方の職位

西約 40kmに位置するマラッカ海峡に面ず、コンサルタントに頼り切りという例が高く役所内で顔を合わせた時困る等とする港です。貨物として輸送された高速も多いのですが、「マ」国税関についての笑い話がありました。定年は 58 歳と艇は通関後再組み立てを行い引き渡されは担当責任者が心得ていて、式典の日時、のことで、日本では 60 歳すぎても働くますが、通常通関手続きに日数を費やさ

場所、招待状および招待者、飾り付け、のが普通である事を告げると驚きとともれる例が多いのですが、今回は税関向け記念品、式典要領など全てを取り仕切り、に感心されました。

ということで、超特急で通関が完了しま

且つ、施工業者、コンサルタントまで招マレーシアは地図で見るように東西最した。また、再組み立て作業は港湾当局も近いところでも 650km離れています。

の厚意により、港湾区域内で行うことが同一国でありながら、東西離れているせできましたが、岸壁から作業場所また岸いか、国内移動でもパスポートが必要で壁とその都度移送に大型トレーラー、クあることには驚かされました。ボルネオ

レーン車が必要で、相当な作業となりま

島側（東側）では基本設計調査の時点で、した。性能試験は国内で完了しています

テロ組織による誘拐事件もあり、JICA側が、輸送のため取り外し、再組み立てをから島嶼部への立ち寄りを禁じられる一行っているため、現地で税関立ち会いで幕もありました。
（完）

作動確認・確認運転を行った後引き渡し

SRC News No.88 July 2011

引き渡し式典風景（堀江大使参列）（海外協力部山田通政）

7

船型の数式表示について（8）はじめにが喫水や船幅に比べて十分小さな Flat

( ⅲ ) 座標変換と曲面形状計算

Bottom船型の表示に適しています。

Zoo(x, z)=(z–hoo(x))/(1–hoo(x))

船体形状を曲面で表す数式表示も、伝しかし、船底が傾斜すると底面はキー

統ある線図表示法との整合を迫られまル幅以下に収斂し、ヨットやボート、或す。その主要課題は、船体を構成する平いは、船底を幅広キールとみなす肥大船面、円筒面、更に複雑な 3次元曲面とい型 MIBS* 等に適用が限られます。

う幾何学特性の異なる面同士の接合表示

図－ 2、図－ 3に左記の式による痩せ法と滑らかさの保証です。例えば、船側形船、及び MIBS船型の例を示します。

Yo(x, z)=A0(Xo)+ΣWi(Zoo)Ai(Xo)
Xo(x, z)=(x–g(z))/(s(z)–g(z))( ⅳ ) 左記 (2) 対応の変換
bs(x, z)=b(Zoo)Y(x, z)=bs(x, z)Yo(x, z)

平坦部や船首尾端フェアリング部と前後の曲面同士の接合については既に紹介しここで、座標系、曲面表示の特性関数

ましたが、船底の傾斜平坦面と上方曲面

Ai(Xo)、パラメータ関数 Wi(z)、船首尾との接合や船側平坦面、船底ビルジ部円プロファイル g(z)、Side Flat End Line長

筒面及び主要部曲面が出会う個所の処理

さ s(z) については、既報に紹介済みです

等、線図の常識が数式表示法では問題とので説明を省略します。船底傾斜船型のなるのです。本稿では、船底形状、特に傾斜する船底平坦部を持つ曲面形状の表

図− 2 表示式 Y(x, z)=b(z)YO(x, z)（痩せ形船型）

曲面表示式は Flat Bottom船型と基本的に同じですが、パラメータ関数や最大断示法と、特性の異なる 3つの面の出会い

面幅は長さ方向位置毎に変わります。

が齎す影響について紹介します。

3. Slope Bottom 船型の創生

1.	船体の船底形状について

主要目を、L×B×d = 216m×36m×船体の最大断面形状は、船体中心と12mとし、肥大度および最大断面寸法を

キール端間の直線 (a)、キール端と船側設定し創生した船体曲面を図− 4から図

垂線上 Rise of Floor高さを結ぶ直線 (b)、－ 8 に示します。又、図－ 9 に Case B

及び直線 (b) と船側垂線 (c) に接する円弧

図− 3 表示式 Y(x, z)=b(z)YO(x, z)(Bilge Radius)(d) で表されます（図－1）。

（肥大船型 MIBS）

数式表示法は、曲面 Y(x, z) を、最大断面が長方形の曲面 Y0(x, z) と最大断面幅

2. 傾斜船底の数式表示の船首部曲面を正面線図にして変換前の形状と比べて示します。
Case

A

B

C

H(m)

1.8

0.9

0.6

R(m)

4.2

2.4

1.8

します。この式は、肥大船に採用されて

図－1に示す長方形断面を傾斜船底断

M(m)

1.0

1.0

1.0

いる Rise of Floor = 0で、Bilge Radius

面 (a),(b),(c) へ変換します。その手続き

Cm

0.916

0.960 0.974

は、(1) 長 方 形 底 辺 を 直 線 (a) か ら 直 線

Cp

0.59

0.66

0.82

(b) 上の円弧 (c) との接点までへの変換と

Cb

0.54

0.63

0.80

b(z) により Y(x, z) = b(z)Y0(x, z) と表示(2) 長方形垂直辺を円弧 (c) と船側垂線範囲への変換です。このプロセスを数式にして曲面部分に適用します。
( ⅰ ) 最大断面が長方形の曲面底辺
(c)

(d)

Y(x,z)

Y0(x, 0)=A0(Xoo)+ΣWi(0)Ai(Xoo)

Yo(x,z)Xoo(x)=(x–g(0))/(1–g(0))

(b)
(a)

θ
bb1

図－１

8

最大断面形状m( ⅱ ) 上記 (1) に対応する変換
幅

Yoo(x)=m + BB*(Y0(x, 0)–m)

図− 4 船型－ A（船首部曲面）

BB =(bb1–m)/(1–m)
高さ hoo(x)=(Yoo(x)–m)*tanθ

SRC News No.88 July 2011

図− 11 船型－ D
Yz勾配ギャップの影響

図− 5 船型－ A （船尾部曲面）
図− 9 船型－ B（船首部正面線図）

4. 船底ビルジ上端の問題
船首船尾の肩部、ビルジ円弧上端とSide Flat End Line, s(z) 下端の交点、船側平坦面、平行部船底円筒面および船首
尾曲面が出会う頂点近傍の z方向勾配は、
船側平面 0、平行部面略 0で、曲面では、
Yz = –(ds(z)/dz)*(dY0/dXo))と近似的に
図− 6 船型－ B （船首部曲面）表せます。dY0/dXoは微少でも、ds(z)/dzの値が大きいと、上下方向勾配に段差

図− 12 船型―D
正面線図

が生じ、その影響は、同じ高さの水線全以上の様な不都合な形状は、頂点で域に広がります。又、2階微分は、船側

ds(z)/dz = 0即ち、上下の境界線が互い

垂 線 と 円 弧 の 接 点 で 階 段 状 に 変 化 し、に接する形状にすれば解決可能です。線

Side Flat End Lineの影響が加わり、幾図の場合、フェアリングにより局所的に何学的滑らかさは期待出来ません。

ds(z)/dz = 0を達成している可能性があり、既存線図を解析・調査の予定です。

s(o)’ = ∞数式表示法でも、パラメータ関数分布や、

s(o)’ = 0

Side Flat End Line表示式の調整により

図− 7 船型－ B （船尾部曲面）改善は可能ですが、2階微分のギャップ
は、直線と円弧による表示法では避けら
船側平面

平行部円筒

れません。表示式設定の試行錯誤、曲面

s(z)
s(z)

創生や幾何学計量等の計算時間の急増

曲面

等、空間曲面表示法と平面図による伝統b(z)図− 10 3面の接合手法との共存の難しさを痛感します。伝統に固執せず、測地線計算で試みた全面
連続関数表示等も検討課題です。
（技術顧問

武隈克義）

図－11に、頂点高さ水線に沿った勾図− 8 船型－ C（船首部曲面）

配ギャップの例、図－12 に対応する曲面形状を正面線図で示します。

SRC News No.88 July 2011

9

SRC資料室（8)推進性能と相関 （その 1)

本号では、推進性能の基本的要素であ2における残差は、水槽試験の計測誤差

る抵抗係数（造波抵抗係数、粘性抵抗係や回帰式の不完全さに因る誤差以外に、

図－1には、参考のため、馬力係数の数）と自航要素（船後プロペラ効率比、レベルが 3以上の船型要素の影響を無視

推定残差も示してあります。馬力係数はスラスト減少係数、有効伴流係数）の船したことによる推定誤差が含まれていま推進に必要な伝達馬力の無次元値で、抵型要素のレベルとの相関、性能要素間のす。

抗係数と自航要素から算出される従属的

相関、推進性能の最終的評価である馬力

図－1を見ますと、造波抵抗係数、粘係数ですが、船型要素のレベルによる残係数との相関について紹介します。

性抵抗係数、有効伴流係数ではレベルが差の変化の様子は造波抵抗係数に似てい

1. 船型要素のレベルとの相関0から1になる段階で残差が急減しています。

ます。これは、これらの性能要素は船の船型を表す要素は、主寸法からフレー

主寸法比に大きく左右されることを示し

2．性能要素間の相関

ムラインやウォーターライン等まで各種ています。

表－ 2には、基本的推進性能間の相関のレベルがありますが、船の推進性能に

造波抵抗係数の場合、レベル 3から 4係数を示します（馬力係数 p’との相関係及ぼす影響が大きいのは、どのレベルのへの変更で比較的大きく残差が減少して数については後述）。レベル 0 とは船型船型要素でしょうか。

い ま す。 こ れ は、 造 波 抵 抗 係 数 で は、要素が何も与えられていない場合で、実図− 1は、推進性能要素を目的変数とCPカーブ、CWカーブの影響も大きいこ験結果そのもの（rW 等）の相関係数です。

する回帰式において、説明変数として使とを示しています。有効伴流係数の場合、レベル 2とは、レベル 2の船型要素によ用する船型要素のレベルを変えた場合のレベル 2から 3への変更およびレベル 4

る回帰式で推進性能を推定した場合の残残差の標準偏差を示した図です。回帰式から 5への変更で比較的大きく残差が減差（δrW 等）の相関係数です。相関が比は日本造船技術センターで実施した水槽

少しています。これは、有効伴流係数で

較的大きい組み合わせのカラムは網みが試験結果を使用して求めました。各レベ

は、浮心前後位置等およびフレームライ

けしてありますが、その場合の個々の船ルにおける船型要素を表−1に示します。

ン等の影響も比較的大きいことを示して型のデータを図－ 2、図－ 3に示します。

レベル 0とは、船型要素が何も与えられいます。船後プロペラ効率比の残差はそ

これらの図では2種の方形係数CB の範囲ていない場合で、この場合の性能推定値

もそも小さいのですが、船型要素のレベのデータを△、□印で区別してあります。

は平均値です。また、たとえば、レベル

ルを高くしても、残差はあまり減少しま

計画速力付近のデータを示してあります

表－1 船型要素のレベル

図－1 回帰式推定残差

10

せん。

表－ 2 船型要素間の相関係数

図－ 2 造波抵抗係数と馬力係数

図－ 3 有効伴流係数とスラスト減少係数

SRC News No.88 July 2011

が、計画満載状態以外の載貨状態については、満載状態の馬力に対応する速度での性能を示してあります。
これらの図表によりますと、レベル 0（実験結果）では、造波抵抗係数と粘性抵抗係数の相関が大きくなっています。
これは、造波抵抗係数が大きい船型では粘性抵抗係数も大きいことを示しています。ただし、レベル 2の推定残差の相関

図− 4 実験結果およびレベル 2の回帰式推定残差係数が小さいことから、上記の相関はレベル2以下の船型要素に起因するもので、
浮心前後位置等のレベル 3以上の船型要素の影響は小さいことを示しています。
有効伴流係数とスラスト減少係数の相関
係数は、レベル 0で大きくなっています
が、これは、肥えた船型では有効伴流係数とスラスト減少係数がともに小さく、痩せた船型ではともに大きいことを示しています。この場合は、レベル 2の推定残差でもある程度の相関がありますが、
これは、例えば、「有効伴流係数が大きくなるようなレベル 3（浮心前後位置等）
以上の船型要素を有する船型では、スラ

図－ 5 造波抵抗係数と馬力係数

スト減少係数も大きい」ということを示いのですが、その多くはレベルが 2以下しています。

の船型要素に起因していることが分かり

3．馬力係数との相関ます。
図− 7は、図− 4に例示した方形係数

表− 2には馬力係数との相関係数も示

ベースのデータから、幾つかの領域毎にしましたが、造波抵抗係数や粘性抵抗係

移動平均の手法で求めた相関係数です。

数との相関が大きくなっています。図−各方形係数領域でみても、造波抵抗係数

4 には方形係数ベースで造波抵抗係数、や粘性抵抗係数は、馬力係数との相関が粘性抵抗係数、馬力係数を例示します。

大きいことが分かります。有効伴流係数

下段図は実験結果、上段図はレベル 2のとの相関係数がマイナスになっていま

回帰式の推定残差です。図− 5、
図− 6は、

す。他の性能要素が不変のとき、有効伴同じデータを用いて、馬力係数を造波抵

流係数は馬力係数と正の相関を有するは抗係数や粘性抵抗係数をベースに示したずですが、有効伴流係数が大きい船型で図です。

は、粘性抵抗係数が小さく、スラスト減表− 2や図− 5によると、造波抵抗係

少係数が大きくなることが多く、また、数と馬力係数との間には大きな相関があ

プロペラ単独効率も大きくなりますのります。この相関はレベル 2の回帰式推で、結果として負の相関になっています。

定残差でもあまり小さくなりません。こ

次回は、相関の（その 2）として、馬れは、レベルが 3以上の船型要素の影響

力係数に対する性能要素の寄与率、満載で造波抵抗係数が大きくなっている船型

状態の推進性能とそれ以外の載貨状態のでは、その影響で馬力係数も大きくなっ推進性能との相関について紹介する予定ていることを示しています。他方、図−です。

6に示す粘性抵抗係数の場合は、粘性抵

図－ 6 粘性抵抗係数と馬力係数（技術顧問

図－ 7 馬力係数との相関係数佐藤和範）

抗係数が大きい船型では馬力係数も大き

SRC News No.88 July 201111

（財）日本造船技術センター創立 44 周年を迎える（業務改善表彰）

平成 23年 5月12日、当センターの創
立 44 周年記念式典が行われました。は1．400m水槽用簡易リフターの製作

じめに、永年勤続者（10年、3名）の表（ 福 島 寛 司、 谷 上 明 彦、 小 宮 貴 文、彰と（石元辰吾、渡辺雅宏、林田圭介）

小松幸雄、島崎達雄）

業務改善 2件の表彰の後、德留会長より

2．計測結果プロット表示プログラムのあいさつがあり、乾杯の後、祝賀会が行開発

われました。

（白倉潤、福島寛司、小宮貴文、橋本尚樹、高野雄平）

第 23回技術懇談会・情報交換会■委員会等

平成 23年 5月18日

第114回 HRC委員会

今治国際ホテル

平成 23年 4月 26日

会議室

第 33回評議員会（財）日本造船技術センター大会議室

平成 23年 6月15日（水）第1回 SPCG委員会（平成 23年度）（財）日本造船技術センター役員会議室

平成 23年 4月 26日

第159回理事会（財）日本造船技術センター大会議室

平成 23年 6月17日（金）（財）日本造船技術センター役員会議室

試験業務においても、試験中の模型船や4 月に水槽試験を再開したものの、8計測機器が水没したほか、試験用水槽と月以降「400m試験水槽」の本格的な補して利用している海技研の「400m試験

修・改修工事が行われる予定であること

水槽」に地震の影響と思われる漏水が見から、今年度の水槽試験スケジュールがつかるなどいくつかの影響があり、そのタイトになることが予想されます。この

東日本大震災から 4 ヶ月経過しました

後も余震が続いたこと、水槽の漏水に対ような状況を踏まえ当センターとしてもが、先ずもって被災地の皆様に心からおする応急措置が必要となったことなどか

海技研のご理解を得ながら夜間や休日に見舞いを申し上げるとともに一日も早く

ら 3月中の水槽試験を中止せざるを得なおける水槽試験の実施を始め「中水槽」

復旧 ･ 復興が進むことを心からお祈り申くなりました。この間に試験を予定しての活用などあらゆる努力を続けることにし上げます。

いた皆様にはスケジュールの再調整をおより皆様へのご不便を最小限に留めたい

願いするなどのご協力を頂き有難うござと考えておりますので、ご理解・ご協力いました。

のほど宜しくお願いいたします。
（M．T）

同震災に際しては、当センターの水槽

申し込みの受付
試験等の申し込み、問い合わせは下記までご連絡をお願いいたします。
〒 180-0003
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バスのりば
井の頭公園

京
王
井
の
頭
線
吉
祥
寺
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井ノ

頭通

日本造船技術センター
吉祥寺スバルビルりGS
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三鷹市役所前

至
渋
谷

バス停
三鷹農協前

GS

井の頭公園

バス停 航研前

多摩青果

GS 三鷹消防署
三鷹保健所

海上技術安全研究所内

調布 I.C.

12

中央高速道路